أنبوب التيتانيوم غير الملحوم من الدرجة 7 إلى ASTM B338 / ASME SB338 (R52400)

هوية المواصفات: ASTM B338 و ASME SB338

تم توحيد أنبوب التيتانيوم غير الملحوم من الدرجة 7 في ASTM B338، وهي المواصفات التي تغطي أنابيب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم الملحومة وغير الملحومة للمكثفات والمبادلات الحرارية. إصدار ASME، ASME SB338، مطابق من الناحية الفنية وهو المستند المستشهد به لخدمة الاحتفاظ بالضغط - بموجب كود ASME للغلايات وأوعية الضغط. يواجه المشترون أحيانًا إشارة خاطئة إلى "ASTM A338 Titanium"؛ A338 ليست مواصفات أنبوب تيتانيوم، وأي استفسار مكتوب بهذه الطريقة يجب تصحيحه إلى B338 قبل تقديم أمر الشراء، لأن وسيلة الشرح الخاطئة ستنتج عروض أسعار للمواد التي لا يمكن اعتمادها وفقًا للمعيار المطلوب.

الدرجة 7 متاحة أيضًا كأنبوب بموجب ASTM B861 وكأنابيب ملحومة بموجب ASTM B862، بينما تتبع التركيبات ASTM B363. إن تحديد المستند الصحيح لنموذج المنتج له أهمية بقدر أهمية تحديد الدرجة.

الكيمياء والمعادن للصف السابع

الدرجة 7، UNS R52400، عبارة عن تيتانيوم نقي تجاريًا تم تعديله عن طريق إضافة البلاديوم المتعمد بنسبة 0.12 إلى 0.25 بالمائة. إنها ليست سبيكة ألفا-بيتا ولا تحتوي على الألومنيوم أو الفاناديوم؛ تنتمي أرقام النسبة المئوية المتداولة لهذه العناصر إلى درجات أخرى وتشكل مصدرًا متكررًا للارتباك في الأدبيات الثانوية. العناصر الخاضعة للرقابة هي النيتروجين 0.03 في المائة كحد أقصى، والكربون 0.10 في المائة كحد أقصى، والهيدروجين 0.015 في المائة كحد أقصى، والحديد 0.30 في المائة كحد أقصى، والأكسجين 0.25 في المائة كحد أقصى، والبلاديوم 0.12 إلى 0.25 في المائة، مع التيتانيوم كالميزان.

تعمل إضافة البلاديوم كهروكيميائيًا. عند تقليل الأحماض مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك، يؤدي تفاعل التآكل إلى توليد الهيدروجين، ويمكن للمعدن أن يمتصه ويصبح هشًا. يرفع البلاديوم الكفاءة الكاثودية للسطح، وبالتالي تنتقل احتمالية التآكل نحو المنطقة السلبية ويحدث تطور الهيدروجين عند جهد زائد أقل؛ ثم يظل المعدن سلبيًا بدلاً من أن يذوب بمعدل مرتفع. يوجد متغير أعلى-من البلاديوم، الدرجة 7H، لظروف الاختزال الأكثر شدة.

الخواص الميكانيكية وقيم التصميم

متطلبات القوة والليونة هي نفس متطلبات الدرجة 2، وهي النقطة المهمة: يحدد المصممون الدرجة 7 لسماح التآكل بدلاً من سعة الحمولة. إن المعامل المنخفض بالنسبة إلى الفولاذ، وهو النصف تقريبًا، يعني أن الانحراف بدلاً من الضغط هو الذي يحكم غالبًا تصميم الأنبوب، ويجب أن يحترم التباعد الداعم في المبادل الحراري هذه المرونة.

حيث يتم اختيار أنبوب الصف 7

يتم تبريد المبادلات الحرارية والمكثفات بمياه البحر أو المياه قليلة الملوحة، حيث يمكن لحفر الكلوريد وهجوم الشقوق أن يهزم الفولاذ التقليدي.

معدات العمليات الكيميائية التي تتعامل مع حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك أو الأحماض المختزلة المختلطة، خاصة في حالة وجود آثار للكلوريدات.

دوائر إزالة الكبريت من غاز المداخن ودوائر الغسيل، حيث تتشكل المكثفات الحمضية على الأسطح الباردة.

أنابيب مصنع تبييض اللب والورق ومعدات استعادة الحرارة المعرضة للسوائل التي تحتوي على الكلور-.

تحلية المياه ومعالجة المياه المالحة، وأي واجب حيث يمكن أن تؤدي حالة التخفيض العرضية إلى مهاجمة أنبوب الدرجة الثانية.

تتدفق عملية تحمل الهيدروجين-حيث يكون امتصاص وهيدريد التيتانيوم الخالي من السبائك أمرًا مثيرًا للقلق.

التصنيع واللحام والاختبار

اللحام من الدرجة 7 مع عملية قوس غاز التنغستن تحت درع خامل، باستخدام حشو محمل البلاديوم- المطابق حيث تتطلب المواصفات معدن حشو.

قم بحماية حوض اللحام والخرز الساخن من خلال التطهير الزائد والمساند؛ يلتقط التيتانيوم عند درجة حرارة مرتفعة الأكسجين والنيتروجين بسهولة.

تتبع المعالجة الحرارية وإزالة الترسبات الكلسية الممارسات المعمول بها، ويجب أن يكون السطح خاليًا من تلوث الحديد الناتج عن الأدوات أو التعامل معه قبل دخوله الخدمة.

يتم إجراء اختبار التيار الدوامي أو الهيدروستاتيكي كما هو محدد في الطلب. يجب ذكر طريقة الاختبار ومستوى القبول والمعيار المرجعي في أمر الشراء.

لا تخلط أنبوب الصف 7 والصف 2 في حزمة أنبوب دون وضع علامات؛ يصبح التعرف البصري مستحيلاً بمجرد تركيبه، ويتم فقدان ميزة التآكل عندما تحل الدرجة 2 محل الدرجة 7 دون قصد.

قم بتخزين الأنبوب والتعامل معه باستخدام حبال غير معدنية؛ يعد التقاط الحديد السطحي- هو السبب الأكثر شيوعًا للتنقر المبكر في التركيب الصحيح.

المفاهيم الخاطئة الشائعة

الخطأ الأكثر ضررًا هو وصف الدرجة 7 بأنها سبيكة ألومنيوم-فاناديوم. ينتمي هذا الوصف إلى الصف الخامس أو الصف التاسع ويؤدي إلى توقعات خاطئة تمامًا بشأن القوة والمعالجة الحرارية. الاعتقاد الخاطئ الثاني هو أن البلاديوم يجعل التيتانيوم محصنًا ضد كل حمض. تم تصميم الدرجة 7 لتقليل الوسائط ولا تقدم أي ميزة في خدمة الأكسدة القوية، حيث تؤدي الدرجة 2 الأرخص أداءً جيدًا بنفس القدر. ثالثًا، لا تغير إضافة البلاديوم الصغيرة الحد الأدنى من الخواص الميكانيكية، لذلك يجب الحكم على الاستبدال بين الدرجة 2 والدرجة 7 على أساس التآكل، وليس على القوة أبدًا.

التعليمات

س: ما هو الفرق بين أنبوب التيتانيوم من الدرجة 2 والصف 7؟
المتطلبات الميكانيكية متطابقة. يضيف الدرجة 7 0.12 إلى 0.25 بالمائة من البلاديوم، مما يحسن مقاومة تقليل الأحماض وتقصف الهيدروجين.

س: هل ASME SB338 هو نفس ASTM B338؟
نعم. SB338 هو تصنيف ASME لنفس المواصفات، وتم نشره للاستخدام في إنشاء كود ASME. تكون أي من وسائل الشرح مقبولة إذا حددها المشروع.

س: هل يحتوي الصف السابع على الألومنيوم والفاناديوم؟
رقم 7 هو البلاديوم-درجة غير مخلوط معدلة. ينتمي الألومنيوم والفاناديوم إلى درجات التيتانيوم الأخرى.

س: ما هو معدن الحشو المستخدم في لحام الأنابيب من الدرجة السابعة؟
يتم استخدام حشوة-من التيتانيوم تحمل البلاديوم مطابقة للمعدن الأصلي عندما تكون الحشوة مطلوبة، بحيث يحتفظ اللحام بمقاومة التآكل للأنبوب.

س: هل يمكن استبدال الدرجة الثانية بالدرجة السابعة لتقليل التكلفة؟
فقط إذا كانت الخدمة مؤكسدة بالكامل ولا تكون الرحلات الاستكشافية ذات مصداقية. في البيئات التي تحتوي على الاختزال أو الكلوريد-، يؤدي الاستبدال إلى إزالة الحماية التي تم دفع ثمنها.

س: ما هي الاختبارات النموذجية للأنبوب غير الملحوم من الدرجة السابعة؟
التحليل الكيميائي واختبار الشد واختبار التيار الهيدروستاتيكي أو التيار الدوامي، مع معايير القبول المحددة وأي فحص إضافي مذكور في الطلب.